6第六章 键和花键参考答案

第6章键、花键、无键联接和销联接一、选择题1．平键是(由A、B中选1) _______，其剖而尺寸—般是根据(由C、D、E、F中选1) _______按标准选取的。

A标准件 B非标准件 C传递转矩大小 D轴的直径 E轮缎长度 F轴的材料2．在下列轴—级联接中，定心精度最高的是_______。

A平键联接 B半圆键联接 C楔键联接 D花键联接3．平键长度主要根据_______选择，然后按失效形式校核强度。

A传递转矩大小 B轴的直径 C轮毂长度 D传递功率大小4．半圆键联接当采用双键时两键应_______布置。

A在周向相隔90° B在周向相隔120° C在周向相隔180° D在轴向沿同一直线5．对于采用常见的组合和按标准选取尺寸的平键静联接，主要失效形式是____，动联接的主要失效形式则是_____：A工作面的压溃 B工作面过度磨损 C键被剪断 D键被弯断6．一般情况下平键联接的对中性精度_______花键联接。

A相同于 B低于 C高于 D可能高于、低于或相同于7．两级圆柱齿轮减速器的中间轴上有两个转矩方向相反的齿轮，这两个齿轮宜装在________A同一母线上的两个键上 B同—个键上 C周向间隔180°的两个键上 D周向间隔120°的两个键上8.普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间________。

A沿轴向固定并传递轴向力B沿轴向可作用相对滑动并具有导向作用C 沿周向固定并传递转矩 D安装与拆卸方便9.设计键联接的几项主要内容是：a)按轮毂长度选择键的长度 b) 按使用要求选择键的主要类型 c) 按轴的直径选择键的剖面尺寸 d) 对联接进行必要的强度校核。

在具体设计时，一般顺序是_______。

A b→a→c→dB b→c→a→dC a→c→b→dD c→d→b→a常用来制造键的材料是___________。

低碳钢（2）中碳钢（3）高碳钢（4）合金钢10.轴的键槽通常是由________加工而得的。

班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期第六章 键、花键、无键联接和销联接一、选择题6—1普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间 C 。

A 、沿轴向固定并传递轴向力B 、沿轴向可作相对滑动并具有导向作用C 、沿周向固定并传递周向力D 、安装与拆卸方便6—2设计键联接时，键的截面尺寸b ×h 通常根据 D 按标准选择；键的长度通常根据C 按标准选择。

A 、所传递转矩的大小B 、所传递功率的大小C 、轮毂的长度D 、轴的直径 6—3 当键联接强度不足时可采用双键。

使用两个平键时要求两键 C 布置；使用两个半圆键时要求两键 A 布置；使用两个楔键时要求两键 B 布置；A 、在同一直线上B 、相隔90°～120°C 、相隔180°D 、相隔120°～130° 6—4普通平键的承载能力通常取决于 C 。

A 、键的剪切强度B 、键的弯曲强度C 、键联接工作表面挤压强度D 、轮毂的挤压强度 6—5当轴作单向回转时，平键的工作面在 D ，楔键的工作面在键的 A 。

A 、上、下两面B 、上表面或下表面C 、一侧面D 、两侧面 6—6能构成紧联接的两种键是 C 。

A 、楔键和半圆键B 、半圆键和切向键C 、楔键和切向键 6—7一般采用 B 加工B 型普通平键的键槽。

A 、指状铣刀B 、盘形铣刀C 、插刀6—8平键联接能传递的最大转矩T ，现要传递的转矩为1.5T 时，则应 A 。

A 、安装一对平键B 、键宽b 增大到1.5倍C 、键长L 增大到1.5倍 6—9花键联接的主要缺点是 B 。

A 、应力集中B 、成本高C 、对中性及导向性差 6—10型面曲线为摆线或等距曲线的型面联接与平键联接相比较，D 不是型面联接的优点。

A 、对中性好B 、轮毂孔的应力集中小C 、装拆方便D 、切削加工方便二、填空题6—11按用途平键分为 普通平键 、 薄型平键 、 导向平键 、 滑键 ；其中 普通平键 、薄型平键 用于静联接， 导向平键 、 滑键 用于动联接。

一、填空题[1]键“B18×80”的含义是__________B型_键宽18键长80_____________________。

[2]平键联接能传递的最大扭矩为T，现要传递的扭矩为 1.5T，则应_安装一对平键_____________。

[3]设计键联接的几项主要内容是：a按轮毂长度选择键的长度, b按要求选择键类型, c按内径选择键的剖面尺寸, d进行必要强度校核。

具体设计时一般顺序为___bcad__________________。

[4]选择普通平键时，键的截面尺寸(b×h)是根据______轴颈_直径___________查标准来确定的,普通平键的工作面是_____两侧面__________。

[5]平键联接靠键和键槽的_______侧面挤压_____传力，高度方向有_______间隙________，不会影响轴与轴上零件的对中。

[6]键连接可分为_____平键___、________斜键____、___花键_________、_半圆键_________。

[7]键的剖面尺寸（b×h）是根据_________轴颈直径_____________从标准中选取出来的。

[8]普通平键联接中，平键的截面尺寸是由______轴颈直径___________________确定的；而平键的长度是由_________轮毂宽度_____________确定的，并应满足标准长度系列且小于轮毂与轴的配合段的长度。

[9]在平键联接工作时，是靠键和键槽侧面的_____挤压_______传递转矩的。

[10]平键连接可分为_________普通平键____________、_______导键滑键_____________等。

[11]平键联接中的静联接的主要失效形式为_______较弱零件的工作面被压溃____________，动联接的主要失效形式为_______磨损_____________；所以通常只进行键联接的________挤压___________强度或_______耐磨性________计算。

第6章键、花键的公差及测量学习目标：通过本章的学习能掌握普通平键和花键的几何参数及其公差配合，重点掌握平键联接公差配合的选用，会正确标注图样上平键联接的公差及表面粗糙度。

6．1 概述键和花键都是机械传动中的标准件，广泛应用于轴与齿轮、链轮、皮带轮或联轴器等可拆卸传动件之间的连接，以传递扭矩、运动兼作导向。

例如变速箱中变速齿轮与轴之间通过平键联接，如图6-1（a）所示，通过花键孔与花键轴的联接如图6-1（b）所示。

（a）平键联接(b) 花键联接图6-1 键联接示意图6．1．1 单键联接单键按其结构形状不同分为四种：平键、半圆键、楔键、切向键。

如图6-2所示。

（a）平键（b）半圆键（c）钩头锲键图6-2 单键四种单键连接中，以普通平键和半圆键应用最为广泛。

平键又分为分为普通平键和导向平键，如图6-3所示，普通平键一般用于固定联接，导向平键用于可移动的联接。

普通平键对中性好，制造、装配均较方便；如图6-4所示，半圆平键用于传递较小转矩的轻载联接，常用于圆锥配合。

（a）普通平键（b）导向平键图6-3 平键联接图6-4 半圆键联接如图6-5所示，普通平键根据其两端形状又有A型（两端圆）、B型（两端平）、C型（一端圆、一端平）之分。

(a) 普通A型平键(b) 普通B型平键(c) 普通C型平键图6-5 普通平键6．1．2 花键联接当需要传递较大扭矩时,单键联接已不能满足要求,因而单键联接发展为花键联接。

与单键联接相比较具有许多优点，定心精度高、导向性好、承载能力强。

花键联接可固定联接也可滑动联接，在机床、汽车等机械行业中得到广泛运用。

花键分为内花键（花键孔）和外花键（花键轴），按截面形状又有矩形花键、渐开线花键、梯形花键三角形花键等，（如图6-6所示）。

其中矩形花键应用最广。

（a ）矩形花键联接 （b ）渐开线花键联接 （c ）渐开线花键图 6-6 花键联接本章主要讨论普通平键和矩形花键的公差配合及精度检测。

第六章 键、花键、无键连接和销联接一．典型例题分析【例题一】直径d=80mm 的轴端安装一钢制直齿圆柱齿轮，轮毂长L=1.5d ，工作时有轻微冲击。

试确定平键联接尺寸，并计算其能传递的最大转矩。

[解题要点]（1）根据直径以及轮毂长在键长系列中选键；（2）将键的强度条件公式变形，可得到键所能传递的转矩。

[解题过程]根据轴径d=80mm ，查表得键的尺寸为剖面b=22mm ，h=14mm根据轮毂的长度L=1.5d=1.5×80=120mm从键长系列中，取键的公称长度100mm键的标记 键22×100 GB 1096-79键的工作长度为l=L-b=100-22=78mm键与轮毂键槽接触高度为k=h/2=7mm根据齿轮材料为钢,工作时有轻微冲击,取许用挤压应力[]a p MP 110=σ 根据普通平键联接的强度条件公式[]p p kld T σσ≤⨯=3102 可求得键连接传递的最大转矩为[]m N kld T p ⋅=⨯⨯⨯==4.24022000110807872000max σ【例题二】图示变速箱中的双联滑移齿轮采用矩形花键联接。

已知：传递转矩T ＝140N·m，齿轮在空载下移动，工作情况良好，轴径D ＝28mm ，齿轮轮毂长L=40mm ，轴及齿轮均采用钢制并经热处理，硬度值≤40HRC，试选择矩形花键尺寸及定心方式，校核联接强度。

[解题要点]（1）根据轴径选择花键型号；（2）根据花键连接强度条件公式对连接强度进行校核，然后判断是否满足强度。

[解题过程]由手册查得中系列矩形花键的齿数为6，外径28mm ，内径23mm ，花键型号：6×23×28×6，采用小径定心。

齿顶倒角3.0=Cmm ，2.0=r mm 。

平均直径mm d D d m 5.25223282=+=+= 齿的接触高度mmC dD h 9.13.022232822=⨯--=--= 取齿的接触线长度mm l40= 载荷不均匀系数8.0=ψ由轴和齿轮的材料及热处理方式，查表[]a p MP 120=σ根据花键静连接强度条件公式：a m p MP zhld T 1.305.25409.168.010********3=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=ψσ<a MP 120强度足够。

第6章键、花键、无键连接和销连接6.1 复习笔记一、键连接1．键连接的功能、分类、结构形式及应用（1）键连接的功能键是一种标准零件。

通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。

（2）键连接的分类键连接的主要类型有：平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。

①平键连接a．结构形式平键的两侧面是工作面，靠键同键槽侧面的挤压来传递转矩。

键的上表面和轮毂的键槽底面间留有间隙。

b．特点优点：平键连接具有结构简单、装拆方便、对中性较好等优点。

缺点：平键连接不能承受轴向力，对轴上的零件不能起到轴向固定的作用。

c．平键的分类根据用途的不同，平键分为普通平键、薄型平键、导向平键和滑键四种。

其中普通平键和薄型平键用于静连接，导向平键和滑键用于动连接。

第一，普通平键普通平键按构造分，有圆头（A型）、平头（B型）及单圆头（C型）三种。

圆头平键的优缺点：圆头平键在键槽中轴向固定良好；缺点是圆头部分不能充分利用，轴上键槽端部的应力集中较大。

平头平键的优缺点：平头平键避免了圆头平键的缺点，但对于尺寸大的键，宜用紧定螺钉固定在轴上的键槽中，以防松动。

单圆头平键的适用场合：单圆头平键常用于轴端与毂类零件的连接。

第二，薄型平键薄型平键的高度约为普通平键的60%～70%，薄型平键也分圆头、平头和单圆头三种形式，传递转矩的能力较低，常用于薄壁结构、空心轴及一些径向尺寸受限制的场合。

第三，导向平键导向平键是一种较长的平键，用螺钉固定在轴上的键槽中，为了便于拆卸，键上制有起键螺孔，以便拧入螺钉使键退出键槽。

轴上的传动零件则可沿键作轴向滑移。

第四，滑键当零件需滑移的距离较大时，所需导向平键的长度过大，制造困难，故宜采用滑键。

使用滑键只需在轴上铣出较长的键槽，而键可做得较短。

②半圆键连接a．结构形式半圆键靠侧面来传递转矩。

b．特点优点是工艺性较好，装配方便，尤其适用于锥形轴端与轮毂的连接。

缺点是轴上键槽较深，对轴的强度削弱较大，一般只用于轻载静连接中。

第六章键、花键、无键连接和销连接作业题答案一、单项选择题1、为了不过于严重削弱轴和轮毂的强度，两个切向键最好布置成 C 。

A.在轴的同一母线上B. 180°C. 120°~ 130°D. 90°2、平键B20×80 GB/T1096—1979中，20×80是表示 C 。

A. 键宽×轴径B. 键高×轴径C. 键宽×键长D. 键宽×键高3、能构成紧连接的两种键是 C 。

A. 楔键和半圆键B. 半圆键和切向键C. 楔键和切向键D. 平键和楔键4、一般采用 B 加工B型普通平键的键槽。

A. 指状铣刀B. 盘形铣刀C. 插刀D. 车刀5、设计键连接时，键的截面尺寸b×h通常根据 C 由标准中选择。

A. 传递转矩的大小B. 传递功率的大小C. 轴的直径D. 轴的长度6、平键连接能传递的最大扭矩T，现要传递的扭矩为1.5T，则应 A 。

A. 安装一对平键B. 键宽b增大到1.5倍C. 键长L增大到1.5倍D. 键高h增大到1.5倍7、如需在轴上安装一对半圆键，则应将它们布置在 C 。

A. 相隔90°B. 相隔120°位置C. 轴的同一母线上D. 相隔180°8、花键连接的主要缺点是 B 。

A. 应力集中B. 成本高C. 对中性与导向性差D. 对轴削弱二、填空题1、在平键联接中，静联接应校核 挤压 强度；动联接应校核 耐磨 强度。

2、在平键联接工作时，是靠 键 和 键槽 侧面的挤压传递转矩的。

3、花键联接的主要失效形式，对静联接是 齿面压溃 ，对动联接是 齿面磨损 。

4、 楔键 键联接，既可传递转矩，又可承受单向轴向载荷，但容易破坏轴与轮毂的对中性。

5、平键联接中的静联接的主要失效形式为 较弱零件的工作面被压溃 ，动联接的主要失效形式为 磨损 ；所以通常只进行键联接的 挤压 强度或 耐磨性 计算。

河南科技大学机械原理及机械设计教研室 机械设计作业集选择题、填空题参考答案第一章绪论一、选择题第二章机械设计总论第三章 机械零件的强度二、填空题3—16 判断机械零件强度的两种方法是 最大应力法 及 安全系数法 ；其相应的强度条件式分别为 σ ≤[σ] 及 S ca ≥[S] 。

3—17 在静载荷作用下的机械零件，不仅可以产生 静 应力，也可能产生 变 应力。

3—18 在变应力工况下，机械零件的强度失效是 疲劳失效 ；这种损坏的断面包括 光滑区（疲劳区）及 粗糙区（脆断区） 两部分。

3—19 钢制零件的σ-N 曲线上，当疲劳极限几乎与应力循环次数N 无关时，称为 无限寿命 循环疲劳；而当N<N 0（N 0≈N D ）时，疲劳极限随循环次数N 的增加而降低的称为有限寿命疲劳。

3—20 公式22τστσS S S S S +=表示 复合（双向）应力状态下 疲劳 强度的安全系数，而2max2max4τσσ+=s S 表示 复合（双向）应力状态下的 静(屈服) 强度的安全系数。

3—21 零件表面的强化处理方法有 化学热处理 、 高频表面淬火 、 表面硬化加工 等。

3—22 机械零件受载荷时，在 截面形状或尺寸突变处 产生应力集中，应力集中的程度通常随材料强度的增大而 增大 。

第四章 摩擦、磨损及润滑概述二、填空题4—11摩擦学是一门研究 摩擦、磨损及润滑 的科学。

4—12 润滑油的油性是指润滑油在金属表面的 吸附并形成润滑油膜 能力。

4—13 影响润滑油粘度η的主要因素有 温度 和 压力 。

4—14 两摩擦表面间的典型滑动摩擦状态是 干摩擦 、 边界摩擦和 液体摩擦 。

4—15 流体的粘度，即流体抵抗变形的能力，它表征流体内部 流动阻力 的大小。

4—16 压力升高，粘度 降低 ；温度升高，粘度 降低 。

4—17 机器工作的环境温度高时，应该选择闪点 高 的润滑油；机器工作的环境温度低时，应该选择凝点 低 的润滑油。